FR2768204A1 - Securite d'engagement a patin d'un dispositif de maintien en position d'un systeme de serrage de deux elements - Google Patents
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Abstract
Le dispositif de maintien en position d'un élément (1) par rapport à un élément (2) comporte un système de serrage (3), qui a un axe de serrage (4). Le dispositif de maintien comporte deux crémaillères (7) et (8), qui sont reliées respectivement à l'élément (1) et à l'élément (2). Les crémaillères (7) et (8) sont agencées de manière à pouvoir s'engager l'une dans l'autre en position verrouillée. Un ressort de rappel (9) provoque l'écartement des crémaillères en position déverrouillée. Un ressort additionnel (11) coopère avec un patin (13), qui est solidaire de l'axe (4). L'ensemble est agencé de façon que le ressort additionnel (11) prenne appui contre l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe de serrage (4), et agisse sur la crémaillère mobile (7) afin d'assurer la pénétration complète des crémaillères; le patin (13) étant en appui. Application principale colonne de direction de véhicule automobile.
Description
Sécurité d'engagement à patin d'un dispositif de
maintien en position d'un système de serrage de deux
éléments
La présente invention se rapporte à la sécurité d'engagement d'un dispositif de maintien en position relatif à un système de serrage de deux éléments. Le système de serrage a un axe de serrage, qui traverse chacun des deux éléments. Cet ensemble de sécurité d'engagement d'un dispositif de maintien en position est notamment applicable à une colonne de direction de véhicule automobile, cette colonne de direction étant réglable en hauteur et/ou en profondeur dans le plan vertical.
maintien en position d'un système de serrage de deux
éléments
La présente invention se rapporte à la sécurité d'engagement d'un dispositif de maintien en position relatif à un système de serrage de deux éléments. Le système de serrage a un axe de serrage, qui traverse chacun des deux éléments. Cet ensemble de sécurité d'engagement d'un dispositif de maintien en position est notamment applicable à une colonne de direction de véhicule automobile, cette colonne de direction étant réglable en hauteur et/ou en profondeur dans le plan vertical.
Dans une colonne de direction réglable de véhicule automobile, le système de réglage en hauteur dans le plan vertical, ou en profondeur dans le plan vertical, demande un maintien de la position choisie par le conducteur. Dans les dispositifs connus, il est prévu d'ajouter au système de serrage du système de réglage en position un dispositif de dents métalliques, qui sont reliées à chacun des éléments insérés, de manière que les dents métalliques rentrent en contact les unes dans les autres, afin qu'elles garantissent ainsi le maintien de la position choisie. Ces dents sont agencées d'une part sur une crémaillère fixe faisant partie de l'élément support, et d'autre part sur une crémaillère montée sur le système de réglage mobile. Dans certaines positons de réglage en hauteur, il arrive lors du verrouillage, que les sommets des dents de la crémaillère mobile viennent en contact avec les sommets des dents de la crémaillère fixe. Le système à crémaillère se trouve alors dans une position d'équilibre instable conduisant à deux situations
- les sommets de dents restent en équilibre, le système de verrouillage ne peut fonctionner, et il est impossible de verrouiller le système de réglage de la colonne
- avec l'augmentation de l'effort au levier de manoeuvre, les sommets de dents quittent cette position instable et se placent dans une position à l'intérieur des creux, le système peut alors se verrouiller. Cependant ce passage de l'état d'équilibre à l'état verrouillé se fait avec un léger choc dans le système de crémaillère, et cela induit d'une part un bruit de craquement, et d'autre part une sensation de "point dur" dans le levier de manoeuvre. Ces inconvénients, bien que sans incidence sur le fonctionnement du système de verrouillage, sont ressentis comme étant désagréables, et peuvent être considérés comme inacceptables. En effet, de tels phénomènes sont préjudiciables à la tenue mécanique du dispositif, et donnent une impression d'insécurité au conducteur.
- les sommets de dents restent en équilibre, le système de verrouillage ne peut fonctionner, et il est impossible de verrouiller le système de réglage de la colonne
- avec l'augmentation de l'effort au levier de manoeuvre, les sommets de dents quittent cette position instable et se placent dans une position à l'intérieur des creux, le système peut alors se verrouiller. Cependant ce passage de l'état d'équilibre à l'état verrouillé se fait avec un léger choc dans le système de crémaillère, et cela induit d'une part un bruit de craquement, et d'autre part une sensation de "point dur" dans le levier de manoeuvre. Ces inconvénients, bien que sans incidence sur le fonctionnement du système de verrouillage, sont ressentis comme étant désagréables, et peuvent être considérés comme inacceptables. En effet, de tels phénomènes sont préjudiciables à la tenue mécanique du dispositif, et donnent une impression d'insécurité au conducteur.
Le but de la présente invention est de proposer un système de sécurité d'engagement d'un dispositif de maintien en position d'un système de serrage entre deux éléments. La sécurité d'engagement du dispositif de maintien en position s'applique notamment au système de serrage d'un système de réglage d'une colonne de direction de véhicule automobile. Le but de la présente invention est également de présenter un dispositif de maintien en position, qui évite les inconvénients décrits ci-dessus, et qui s'intègre facilement dans les colonnes de direction existantes, tout en garantissant le maintien en position du système de serrage considéré.
Selon l'invention, la sécurité d'engagement d'un dispositif de maintien en position d'un premier élément par rapport à un deuxième élément a une structure, dans laquelle le premier élément et le deuxième élément considéré comme fixe, sont reliés par un système de serrage. Le système de serrage a un axe de serrage, qui traverse les deux éléments.
Le dispositif de maintien consiste
- en une crémaillère montée contre l'élément considéré comme fixe et appelée crémaillère fixe, et en une crémaillère reliée à l'autre élément et appelée crémaillère mobile, de manière que les crémaillères fixe et mobile puissent s'engager l'une dans l'autre en position verrouillée
- en un ressort de rappel, qui est disposé entre les deux crémaillères fixe et mobile, afin de provoquer l'écartement desdites crémaillères, lorsque le système de serrage est en position déverrouillée.
- en une crémaillère montée contre l'élément considéré comme fixe et appelée crémaillère fixe, et en une crémaillère reliée à l'autre élément et appelée crémaillère mobile, de manière que les crémaillères fixe et mobile puissent s'engager l'une dans l'autre en position verrouillée
- en un ressort de rappel, qui est disposé entre les deux crémaillères fixe et mobile, afin de provoquer l'écartement desdites crémaillères, lorsque le système de serrage est en position déverrouillée.
L'axe de serrage traverse la crémaillère mobile et la crémaillère fixe.
La sécurité d'engagement consiste
- en un patin monté sur l'axe du système de serrage, ledit patin étant disposé entre la crémaillère mobile et l'élément support ou la crémaillère fixe;
- le patin est fixé sur l'axe du système de serrage
- en un moyen élastique additionnel monté sur l'axe du système de serrage, ledit moyen élastique additionnel étant disposé entre la crémaillère mobile et l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe du système de serrage
- le moyen élastique additionnel et le patin sont conformés et agencés de façon qu'en position verrouillée du système de serrage
le patin vienne en appui contre le support ou la crémaillère fixe;
le moyen élastique additionnel prenne appui contre l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe du système de serrage, et que le moyen élastique additionnel agisse sur la crémaillère mobile afin d'assurer la pénétration complète de la crémaillère mobile dans la crémaillère fixe.
- en un patin monté sur l'axe du système de serrage, ledit patin étant disposé entre la crémaillère mobile et l'élément support ou la crémaillère fixe;
- le patin est fixé sur l'axe du système de serrage
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- le moyen élastique additionnel et le patin sont conformés et agencés de façon qu'en position verrouillée du système de serrage
le patin vienne en appui contre le support ou la crémaillère fixe;
le moyen élastique additionnel prenne appui contre l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe du système de serrage, et que le moyen élastique additionnel agisse sur la crémaillère mobile afin d'assurer la pénétration complète de la crémaillère mobile dans la crémaillère fixe.
Avantageusement, selon l'invention, le dispositif de maintien en position avec la sécurité d'engagement comporte un patin qui a une structure décrite ci-après. Le patin est constitué par une plaque avec un trou de passage de l'axe de serrage.
Le patin est fixé sur l'axe de serrage par exemple au moyen d'un filetage. Ce patin vient s'appuyer contre la crémaillère fixe ou contre l'élément considéré comme fixe, afin d'obtenir une butée positive du système de serrage.
Plus particulièrement selon l'invention, le moyen élastique additionnel est un ressort de compression, qui est constitué par des rondelles élastique du type "Belleville". Ce ressort de compression est monté sur l'axe du système de serrage, et il est disposé entre la crémaillère mobile et l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe du système de serrage.
Dans l'agencement prévu dans l'invention, le ressort de rappel est disposé entre les deux crémaillères, et il est constitué par une tôle souple. Cette tôle souple comporte un trou de passage de l'axe de serrage dans une portion centrale, qui est disposée contre la crémaillère mobile reliée au premier élément. Cette tôle comporte également des portions recourbées souples qui sont agencées de part et d'autre de cette portion centrale, les portions souples venant s'appuyer sur la crémaillère fixe montée sur le deuxième élément. Le ressort de rappel vient se loger dans un renfoncement aménagé dans la crémaillère mobile relié au premier élément, de façon à relier en rotation le ressort de rappel avec ladite crémaillère mobile.
Le dispositif de maintien en position avec une sécurité d'engagement selon l'invention peut notamment s'appliquer à une colonne de direction de véhicule automobile. Dans cette structure
- le premier élément est un tube-corps de colonne de direction de véhicule automobile, ladite colonne étant réglable en hauteur et/ou en profondeur dans le plan vertical
- un arbre de direction est monté libre en rotation dans ledit corps
- le deuxième élément est un élément support fixé au châssis du véhicule
- un système de réglage en position de la colonne de direction est agencé de manière que
- le tube-corps ou premier élément soit disposé dans l'élément support ou deuxième élément, que le système de serrage soit en position déverrouillée, que le premier élément soit placé à la position désirée par rapport au deuxième élément au moyen du système de réglage, et que le premier élément soit bloqué par rapport au deuxième élément en position verrouillée par le système de serrage.
- le premier élément est un tube-corps de colonne de direction de véhicule automobile, ladite colonne étant réglable en hauteur et/ou en profondeur dans le plan vertical
- un arbre de direction est monté libre en rotation dans ledit corps
- le deuxième élément est un élément support fixé au châssis du véhicule
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- le tube-corps ou premier élément soit disposé dans l'élément support ou deuxième élément, que le système de serrage soit en position déverrouillée, que le premier élément soit placé à la position désirée par rapport au deuxième élément au moyen du système de réglage, et que le premier élément soit bloqué par rapport au deuxième élément en position verrouillée par le système de serrage.
Dans une structure particulièrement intéressante de la sécurité d'engagement du dispositif de maintien en position, la crémaillère qui est fixée au deuxième élément ou élément-support, est la crémaillère fixe, qui est constituée par une plaque qui comporte
- une face d'appui qui est munie de plots de fixation dans le deuxième élément
- deux faces de contact qui sont orientées dans la direction de réglage, et qui sont disposées de part et d'autre d'un trou oblong permettant le passage de l'axe du système de serrage, et le débattement dudit axe lors du réglage en position
- deux chemins qui sont munis de dents, chacun des chemins étant orientés dans la direction de réglage, et étant aménagé le long de la face de contact correspondante.
- une face d'appui qui est munie de plots de fixation dans le deuxième élément
- deux faces de contact qui sont orientées dans la direction de réglage, et qui sont disposées de part et d'autre d'un trou oblong permettant le passage de l'axe du système de serrage, et le débattement dudit axe lors du réglage en position
- deux chemins qui sont munis de dents, chacun des chemins étant orientés dans la direction de réglage, et étant aménagé le long de la face de contact correspondante.
Le dispositif de maintien en position avec le système de sécurité d'engagement a une crémaillère qui est reliée au premier élément, et qui est la crémaillère mobile. Cette crémaillère mobile est constituée par une plaque qui comporte
- un trou de passage de l'axe de serrage
- une face d'appui du ressort additionnel
- deux faces de contact du ressort de rappel, ces faces de contact étant disposées autour du trou de passage, et en retrait de manière à former un renfoncement pour recevoir le ressort de rappel
- deux chemins qui sont munis de dents, chacun des chemins étant orientés dans la direction de réglage, et étant aménagés le long de la face de contact correspondante.
- un trou de passage de l'axe de serrage
- une face d'appui du ressort additionnel
- deux faces de contact du ressort de rappel, ces faces de contact étant disposées autour du trou de passage, et en retrait de manière à former un renfoncement pour recevoir le ressort de rappel
- deux chemins qui sont munis de dents, chacun des chemins étant orientés dans la direction de réglage, et étant aménagés le long de la face de contact correspondante.
Une réalisation particulièrement intéressante des crémaillères selon l'invention consiste en ce que chacune des crémaillères fixe et mobile comporte des dents, qui sont dissymétriques et dont l'un des flans est très peu incliné par rapport au plan perpendiculaire aux faces de contact, afin que l'angle soit inférieur à l'angle correspondant au coefficient de frottement des deux crémaillères l'une par rapport à l'autre.
De plus selon l'invention, il est particulièrement intéressant que pour chacune des crémaillères, les deux chemins aient des dents dont les angles des flans sont disposés de façon opposés afin de pouvoir s'opposer à tout effort vertical dirigé vers le haut ou dirigé vers le bas.
Selon l'invention, la crémaillère mobile et la crémaillère fixe peuvent être en acier fritté. La crémaillère fixe peut également être dans une autre variante en matière thermoplastique renforcée à la fibre de verre.
Selon l'invention, le moyen élastique additionnel peut être réalisé sous différentes formes de ressort de compression : une coupelle, des rondelles élastique dites rondelles "Belleville", un ressort à spires cylindriques, un ressort à spires coniques, ou bien un ressort de compression en tôle souple.
La sécurité d'engagement du dispositif de maintien en position d'un système de serrage de deux éléments selon l'invention permet d'assurer le réglage radial et/ou axial tout en éliminant les problèmes de dent sur dent et de craquements, qui existent sur les systèmes actuels ainsi que les sensations "points durs" qui apparaissent dans le levier de manoeuvre.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemples nullement limitatifs, en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective cavalière d'un système de sécurité d'engagement selon l'invention relatif à un dispositif de maintien en position d'un système de serrage de deux éléments appartenant à une colonne de direction de véhicule automobile ;
- la figure 2 est une vue éclatée correspondant à la figure 1
- la figure 3 est une coupe partielle suivant
III-III de la figure 1, en position déverrouillée
- la figure 4 est une coupe analogue à la figure 3, en position verrouillée
- la figure 5 est une coupe analogue à la figure 3, en position verrouillée avec la présentation dent sur dent
- la figure 6 est une vue en perspective cavalière de l'autre face de la crémaillère mobile représentée sur la figure 2
- la figure 7 est une vue suivant VII de la crémaillère fixe représentée sur la figure 2
- la figure 8 est une vue en perspective cavalière d'un autre mode de réalisation de la crémaillère fixe
- la figure 9 est une vue de détail des dents des crémaillères
- la figure 10 est une vue en coupe d'un mode de réalisation du moyen élastique additionnel
- la figure 11 représente une autre réalisation de ce moyen élastique
- la figure 12 représente une autre réalisation de ce moyen élastique
- la figure 13 représente une autre réalisation de ce moyen élastique ; et
- les figures 14 et 15 représentent une autre réalisation du moyen élastique additionnel en tôle souple.
- la figure 1 est une vue en perspective cavalière d'un système de sécurité d'engagement selon l'invention relatif à un dispositif de maintien en position d'un système de serrage de deux éléments appartenant à une colonne de direction de véhicule automobile ;
- la figure 2 est une vue éclatée correspondant à la figure 1
- la figure 3 est une coupe partielle suivant
III-III de la figure 1, en position déverrouillée
- la figure 4 est une coupe analogue à la figure 3, en position verrouillée
- la figure 5 est une coupe analogue à la figure 3, en position verrouillée avec la présentation dent sur dent
- la figure 6 est une vue en perspective cavalière de l'autre face de la crémaillère mobile représentée sur la figure 2
- la figure 7 est une vue suivant VII de la crémaillère fixe représentée sur la figure 2
- la figure 8 est une vue en perspective cavalière d'un autre mode de réalisation de la crémaillère fixe
- la figure 9 est une vue de détail des dents des crémaillères
- la figure 10 est une vue en coupe d'un mode de réalisation du moyen élastique additionnel
- la figure 11 représente une autre réalisation de ce moyen élastique
- la figure 12 représente une autre réalisation de ce moyen élastique
- la figure 13 représente une autre réalisation de ce moyen élastique ; et
- les figures 14 et 15 représentent une autre réalisation du moyen élastique additionnel en tôle souple.
Comme on peut le voir sur les figures 1 à 5, le dispositif de maintien en position est relatif à un élément 1 disposé par rapport à un élément 2 considéré comme fixe, l'élément 1 et l'élément 2 étant relié par un système de serrage 3. Le système de serrage 3 a un axe de serrage 4 qui traverse les éléments 1 et 2. Le système de maintien en position proprement dit consiste en une crémaillère fixe 8 qui est montée contre l'élément 2 considéré comme fixe, et en une crémaillère qui est reliée à l'élément 1, et qui est appelé crémaillère mobile 7. L'axe de serrage 4 traverse la crémaillère mobile 7 et la crémaillère fixe 8. Les crémaillères 7 et 8 sont agencées et disposées de manière qu'elles puissent s'engager l'une dans l'autre en position verrouillée.
De plus, un ressort de rappel 9 est disposé entre la crémaillère mobile 7 et la crémaillère fixe 8, afin de provoquer l'écartement des crémaillères 7 et 8 l'une par rapport à l'autre en position déverrouillée, comme cela est représenté sur la figure 3.
La sécurité d'engagement du dispositif de maintien en position est assurée par un patin 13, qui coopère avec un moyen élastique additionnel 11. Le moyen élastique additionnel 11 et le patin 13 sont monté l'un et l'autre sur l'axe 4 du système de serrage 3. Le moyen élastique additionnel 11 est disposé entre la crémaillère mobile 7, et l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe 4 du système de serrage 3. Le patin 13 est disposé entre la crémaillère mobile 7 et l'élément support 2 et/ou la crémaillère fixe 8. Le patin 13 est fixé sur l'axe 4 du système de serrage 3, par exemple au moyen d'un filetage intérieur aménagé sur ce patin 13 qui coopère avec l'axe 4 du système de serrage 3, qui est constitué par une vis.
Le moyen élastique additionnel 11 et le patin 13 sont conformés et agencés de façon qu'en position verrouillée du système de serrage 3, comme cela est représenté sur la figure 4
- le patin 13 vienne en appui contre le support 2/ou la crémaillère fixe 8,
- que le moyen élastique additionnel 11 prenne appui contre l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe 4 du système de serrage 3, et que le moyen élastique additionnel 11 agisse sur la crémaillère mobile 7 afin d'assurer la pénétration complète de la crémaillère mobile 7 dans la crémaillère fixe 8.
- le patin 13 vienne en appui contre le support 2/ou la crémaillère fixe 8,
- que le moyen élastique additionnel 11 prenne appui contre l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe 4 du système de serrage 3, et que le moyen élastique additionnel 11 agisse sur la crémaillère mobile 7 afin d'assurer la pénétration complète de la crémaillère mobile 7 dans la crémaillère fixe 8.
Le dispositif de maintien en position selon l'invention s'applique notamment à une colonne de direction de véhicule automobile représenté sur les figures 1 et 2, et dans laquelle
- l'élément 1 est un tube-corps de colonne de direction de véhicule automobile, ladite colonne étant réglable en hauteur et/ou en profondeur dans le plan vertical
- un arbre de direction 5 est monté libre en rotation dans le tube-corps
- l'élément 2 est un élément support fixé au châssis du véhicule 6
- un système de réglage en position de la colonne de direction est agencé de manière que le tube-corps ou l'élément 1 soit disposé dans l'élément support ou élément 2, que le système de serrage soit en position déverrouillée, que l'élément 1 soit placé à la position désirée par rapport à l'élément 2 au moyen du système de réglage, et que l'élément 1 soit bloqué par rapport à l'élément 2 en position verrouillée par le système de serrage 3.
- l'élément 1 est un tube-corps de colonne de direction de véhicule automobile, ladite colonne étant réglable en hauteur et/ou en profondeur dans le plan vertical
- un arbre de direction 5 est monté libre en rotation dans le tube-corps
- l'élément 2 est un élément support fixé au châssis du véhicule 6
- un système de réglage en position de la colonne de direction est agencé de manière que le tube-corps ou l'élément 1 soit disposé dans l'élément support ou élément 2, que le système de serrage soit en position déverrouillée, que l'élément 1 soit placé à la position désirée par rapport à l'élément 2 au moyen du système de réglage, et que l'élément 1 soit bloqué par rapport à l'élément 2 en position verrouillée par le système de serrage 3.
Le patin 13 selon l'invention comme cela est représenté notamment sur les figures 1 et 2 est constitué par une plaque 31. Cette plaque 31 est munie d'un trou de passage 34 de l'axe de serrage 4.
Le patin 13 est fixé sur l'axe de serrage 4 au moyen d'un filetage intérieur ménagé sur ce patin 13. Le filetage intérieur vient coopérer avec une vis qui matérialise l'axe de serrage 4. Le patin 13 vient s'appuyer contre la crémaillère fixe 8 montée contre l'élément 2, afin d'obtenir une butée positive du système de serrage 3. Comme cela est représenté sur les figures 4 et 5.
Le moyen élastique additionnel 11 est constitué par un ressort de compression qui comporte des rondelles élastique empilées les unes sur les autres, ces rondelles élastique étant du type "Belleville".
Ce ressort additionnel 11 est monté sur l'axe 4 du système de serrage 3, et il est disposé entre la crémaillère mobile 7, et l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe 4 du système de serrage 3. Ainsi le ressort additionnel 11 s'applique d'une part contre l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe 4 du système de serrage 3, et d'autre part contre la crémaillère mobile 7.
Le ressort de rappel 9 est disposé entre la crémaillère fixe 8 et la crémaillère mobile 7 afin de permettre et de provoquer l'écartement des deux crémaillères 7 et 8 l'une par rapport à l'autre, lorsque le système de serrage 3 est en position déverrouillée. Comme on peut le voir sur la figure 2, le ressort de rappel 9 est constitué d'une tôle souple. Cette tôle souple comporte un trou de passage 88 de l'axe de serrage 4. Ce trou de passage 88 est réalisé dans une portion centrale 81, qui est disposée contre la crémaillère mobile 7, reliée à l'élément 1. De plus, cette tôle comporte autour de cette partie centrale 81 des portions recourbées souples référencées respectivement 82, 83, 84 et 85, qui sont agencées de part et d'autre de cette portion centrale 81. Les portions recourbées souples 82, 83, 84 et 85 viennent s'appuyer sur la crémaillère fixe 8 montée contre l'élément 2. Enfin le ressort de rappel 9 vient se loger dans un renfoncement 65 de la crémaillère mobile 7, relié à l'élément 1, de façon à relier en rotation le ressort de rappel 9 avec ladite crémaillère mobile 7.
La réalisation de la crémaillère fixe 8 selon l'invention est représentée sur les figures 2, 7 et 8. La crémaillère fixe 8, qui est montée contre l'élément 2 ou élément support, est constituée par une plaque 59. Cette plaque 59 comporte
- une face d'appui 60, qui est muni de plots de fixation 61 dans l'élément 2
- deux faces de contact référencées 63 et 64, qui sont orientées dans la direction de réglage, et qui sont disposées de part et d'autre d'un trou oblong 62 permettant le passage de l'axe 4 du système de serrage 3, et le débattement dudit axe 4 lors du réglage en position
- deux chemins 51 et 52 munis de dents 53 et 54, chacun des chemins 51 et 52 étant orientés dans la direction de réglage, et étant aménagés le long de la face de contact 63 et 64 correspondante.
- une face d'appui 60, qui est muni de plots de fixation 61 dans l'élément 2
- deux faces de contact référencées 63 et 64, qui sont orientées dans la direction de réglage, et qui sont disposées de part et d'autre d'un trou oblong 62 permettant le passage de l'axe 4 du système de serrage 3, et le débattement dudit axe 4 lors du réglage en position
- deux chemins 51 et 52 munis de dents 53 et 54, chacun des chemins 51 et 52 étant orientés dans la direction de réglage, et étant aménagés le long de la face de contact 63 et 64 correspondante.
La réalisation de la crémaillère mobile 7 est représentée sur les figures 2 et 6. La crémaillère mobile 7, qui est reliée à l'élément 1, est constituée par une plaque 37. Cette plaque 37 comporte un trou de passage 36 de l'axe de serrage 4.
Cette plaque 37 a d'une part une face d'appui 38 du ressort additionnel 11, et d'autre part deux faces de contact référencées 39 et 40 du ressort de rappel 9.
Les deux faces de contact 39 et 40 sont disposées autour du trou de passage 36. Ces faces de contact 39 et 40 sont en retrait, de manière à former un renfoncement 65, qui est destiné à recevoir le ressort de rappel 9. Deux chemins 41 et 42 sont munis de dents référencées respectivement 43 et 44. Chacun des chemins 41 et 42 est orienté dans la direction de réglage, et est aménagé le long des faces de contact correspondantes 39 et 40.
Dans la position verrouillée représentée sur les figures 1, 4, 5, une tension est appliquée dans la vis qui constitue l'axe de serrage 4 du système de serrage 3. Cette tension peut être donnée par un dispositif à came. La tension est retransmise au patin 13 par l'intermédiaire de l'ensemble monté à l'extrémité de l'axe 4 du système de serrage 3, et qui comporte un écrou 15 et une butée à aiguilles 14.
Cette tension plaque alors le patin 13 contre la crémaillère fixe 8.
Dans la position verrouillée normale qui est représentée sur les figures 1 et 4, et lorsque le patin 13 est plaqué contre la crémaillère fixe 8 montée et fixée contre l'élément support 2, le ressort additionnel 11 pousse la crémaillère mobile 7 contre la crémaillère fixe 8. L'effort créé par le ressort additionnel 11 sur la crémaillère mobile 7 permet à la crémaillère mobile 7 de s'engager complètement dans la crémaillère fixe 8, et ceci assure ainsi le verrouillage positif du système de serrage.
La figure 5 représente le cas où lorsque le système est en position verrouillée, la crémaillère mobile 7 et la crémaillère fixe 8 se trouvent en contact dent sur dent. Si lors du verrouillage les dents des crémaillères 7 et 8 se trouvent dans une position telle qu'elles restent en équilibre sommet de dent sur sommet de dent, c'est le ressort additionnel 11 qui se trouve comprimé. Le patin 13 vient alors se plaquer contre la crémaillère fixe 8, sans exercer sur les dents des crémaillères un effort important ou sans transmettre dans le levier de manoeuvre une sensation de blocage. Un léger mouvement du patin 13, en début de choc lors d'un accident par exemple, fera passer les dents des crémaillères 7 et 8 de leur position d'équilibre instable à une position d'équilibre stable. Cette position d'équilibre stable correspond à la position des sommets de dent à l'intérieur des creux de dent.
Ce mouvement est obtenu par l'action du ressort additionnel 11, qui est resté en pression. Le système se trouve alors en position de blocage positif.
Lors du déverrouillage du système de serrage, il y a déplacement de la vis de serrage 4, qui écarte l'écrou 15 du montant de l'élément 2 d'une distance suffisante. Le ressort de rappel 9 écarte les deux crémaillères 7 et 8 l'une par rapport à l'autre pour permettre leur déplacement relatif sans contact des dents. La crémaillère mobile 7 est plaquée contre le ressort additionnel 11. Ce ressort additionnel 11 est lui-même plaqué contre l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe 4 du système de serrage 3, cet ensemble étant constitué par la butée 14 et l'écrou 15.
En position verrouillée, la crémaillère mobile 7 est plaquée contre la crémaillère fixe 8 par le ressort additionnel 11. Le système peut, lors d'un effort vertical suffisant, et si l'angle des dents de crémaillère est important, être réversible, c'est-àdire que le blocage ne serait plus positif. Pour cela et selon l'invention, il est intéressant de prévoir des dents de crémaillère dissymétriques comme cela est décrit ci-après.
De façon à assurer un blocage positif, tout en ayant un profil de dent permettant un engrènement facile, il est choisi un angle de dent tel que le frottement assure l'irréversibilité. Pour cela, le coefficient de frottement de la crémaillère mobile 7 sur la crémaillère fixe 8 est représentée par la tangente d'un angle que nous appellerons . Nous appelons a l'angle des flans des dents très peu incliné par rapport au plan perpendiculaire aux faces de contact 36 et 39 ou 63 et 64. En se reportant à la figure 9, on a alors les équations ci-après
F : effort de poussée verticale.
F : effort de poussée verticale.
FG : effort de glissement lié au profil des dents.
FG = sina.F FF : effort de frottement.
FF = tg(p.Fp fa = tgçcosa.F.
FF > FG == > tg?.cosa.F > sina.F
tgcp > tg a
cp > a
Le coefficient de frottement courant étant compris entre 0,1 et 0,4, soit p compris entre 6 et 200, on choisira un angle 5 .
tgcp > tg a
cp > a
Le coefficient de frottement courant étant compris entre 0,1 et 0,4, soit p compris entre 6 et 200, on choisira un angle 5 .
Pour des raisons pratiques de réalisation et de tenue, on évitera de faire une dent symétrique de demi angle au sommet 50, et on choisira une dent dissymétrique, telle que celle représentée sur la figure 9.
Les dents sont orientées de telle sorte que le système assure un blocage positif lorsque l'effort est dans une direction verticale vers le haut qui correspond à la situation du choc.
Vers le bas, la tenue est assurée par l'adhérence du carré renfort sur le montant de l'élément support, ce qui est normalement suffisant.
On peut également, afin d'améliorer encore les prestations de l'invention, agencer les crémaillères de façon que les deux chemins de chacune des crémaillères ont des dents 43, 44 et 53, 54 dont les angles des flans 45, 46, 47, 48 et 55, 56, 57, 58 sont disposés de façon opposée. Ceci permet de pouvoir s'opposer à tout effort vertical qu'il soit dirigé vers le haut ou qu'il soit dirigé vers le bas.
Un exemple de réalisation d'une de ces crémaillères est représenté sur la figure 2.
Dans d'autres variantes de réalisation de l'invention, la crémaillère mobile 7 et la crémaillère fixe 8 sont en acier fritté. La crémaillère fixe 8 peut également être en matière thermoplastique renforcée à la fibre de verre.
Le moyen élastique additionnel 10 peut être réalisé sous différentes formes de ressort de compression : une coupelle 91 avec un trou de passage 96 représentée sur la figure 16, des rondelles élastique dites "Belleville" 92 avec un trou de passage 97 représentées sur la figure 17, un ressort à spires cylindriques 93 représenté sur la figure 18, un ressort à spires coniques 94 représenté sur la figure 19, ou bien un ressort de compression en tôle souple 95 représenté sur les figures 20 et 21. Le ressort 95 comporte
- un trou de passage 98 de l'axe de serrage 4 dans une portion centrale 99,
- des portions recourbées souples 100 et 101 aménagées de chaque côté de la portion centrale 99, et comportant chacune une lumière 102 ou 103.
- un trou de passage 98 de l'axe de serrage 4 dans une portion centrale 99,
- des portions recourbées souples 100 et 101 aménagées de chaque côté de la portion centrale 99, et comportant chacune une lumière 102 ou 103.
Claims (15)
1 - Dispositif de maintien en position d'un élément (1) par rapport à un élément (2)
- l'élément (1) et l'élément (2) sont reliés par un système de serrage
- le système de serrage comporte un axe de serrage (4) qui traverse les éléments (1) et (2)
- le système de maintien consiste en une crémaillère fixe (8) montée contre l'élément (2), et une crémaillère mobile (7) reliée à l'élément (1), de manière que la crémaillère mobile (7) et que la crémaillère fixe (8) puissent s'engager l'une dans l'autre en position verrouillée
- l'axe de serrage (4) traverse la crémaillère mobile (7) et la crémaillère fixe (8)
- un ressort de rappel (9) est disposé entre les deux crémaillères (7) et (8) afin d'effectuer l'écartement desdites crémaillères (7) et (8) en position déverrouillée,
caractérisé en ce qu'il comporte
- un patin (13) monté sur l'axe (4) du système de serrage (3), ledit patin (13) étant disposé entre la crémaillère mobile (7) et l'élément support (2)/ou la crémaillère fixe (8)
- un moyen élastique additionnel (11) monté sur l'axe (4) du système de serrage (3), ledit moyen élastique additionnel (11) étant disposé entre la crémaillère mobile (7) et l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe (4) du système de serrage (3)
- le patin (13) est fixé sur l'axe (4) du système de serrage (3)
- le moyen élastique additionnel (11) et le patin (13) sont conformés et agencés de façon qu'en position verrouillée du système de serrage (3)
le patin (13) vienne en appui contre le support (2)/ou la crémaillère fixe (8),
que le moyen élastique additionnel (11) prenne appui contre l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe (4) du système de serrage (3), et que le moyen élastique additionnel (11) agisse sur la crémaillère mobile (7) afin d'assurer la pénétration complète de la crémaillère mobile (7) dans la crémaillère fixe (8).
2 - Dispositif de maintien en position selon la revendication 1, caractérisé en ce que le patin (13) est constitué par
- une plaque (31),
- un trou de passage (34) de l'axe de serrage (4),
- le patin (13) étant fixé sur l'axe de serrage (4), et venant s'appuyer contre la crémaillère fixe (8) montée contre l'élément (2), afin d'obtenir une butée positive du système de serrage (3).
3 - Dispositif de maintien en position selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen élastique additionnel (11) est un ressort de compression constitué par des rondelles élastique du type "Belleville", qui est monté sur l'axe (4) du système de serrage (3), et qui est disposé entre la crémaillère mobile (7) et l'ensemble monté sur l'extrémité de l'axe (4) du système de serrage (3).
4 - Dispositif de maintien en position selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le ressort de rappel (9) est disposé entre les deux crémaillères (7) et (8), et est constitué par une tôle souple qui comporte
- un trou de passage (88) de l'axe de serrage (4) dans une portion centrale (81), qui est disposé contre la crémaillère mobile (7) reliée à l'élément (1),
- des portions recourbées souples (82,83,84,85) agencées de part et d'autre de cette portion centrale (81), les positions recourbées souples (82,83,84,85) venant s'appuyer sur la crémaillère fixe (8) montée contre l'élément (2),
- le ressort de rappel (9) venant se loger dans un renfoncement (65) de la crémaillère mobile (7) reliée à l'élément (1), de façon à relier en rotation le ressort de rappel (9) avec ladite crémaillère mobile (7).
5 - Dispositif de maintien en position selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
- l'élément (1) est un tube-corps de colonne de direction de véhicule automobile, ladite colonne étant réglable en hauteur et/ou en profondeur dans le plan vertical
- un arbre de direction (5) est monté libre en rotation dans ledit tube-corps
- l'élément (2) est un élément support fixé au châssis (6) du véhicule
- un système de réglage en position de la colonne de direction est agencé de manière que
- le tube-corps ou élément (1) soit disposé dans l'élément support ou élément (2), que le système de serrage soit en position déverrouillée, que l'élément
(1) soit placé à la position désirée par rapport à l'élément (2) au moyen du système de réglage, et que l'élément (1) soit bloqué par rapport à l'élément (2) en position verrouillée par le système de serrage (3).
6 - Dispositif de maintien en position selon la revendication 5, caractérisé en ce que
- la crémaillère fixe (8), montée contre l'élément (2) ou élément support, est constituée par une plaque (59) qui comporte
une face d'appui (60), qui est munie de plots de fixation (61) dans l'élément (2),
deux faces de contact (63) et (64) qui sont orientées dans la direction de réglage, et qui sont disposées de part et d'autre d'un trou oblong (62) permettant le passage de l'axe (4) du système de serrage (3), et le débattement dudit axe (4) lors du réglage en position
- deux chemins (51) et (52) munis de dents (53) et (54), chacun des chemins (51) et (52) étant orienté dans la direction de réglage, et étant aménagé le long de la face de contact (63) et (64) correspondante.
7 - Dispositif de maintien en position selon la revendication 5, caractérisé en ce que la crémaillère mobile (7), qui est reliée à l'élément (1), est constituée par une plaque (37) qui comporte
- un trou de passage (36) de l'axe de serrage
(4),
- une face d'appui (38) du ressort additionnel
(11),
- deux faces de contact (39) et (40) du ressort de rappel (9) disposées autour du trou de passage
(36), ces faces de contact (39) et (40) étant en retrait de manière à former un renforcement (65) pour recevoir le ressort de rappel (9),
- deux chemins (41) et (42) munis de dents (43) et (44), chacun des chemins (41) et (42) étant orienté dans la direction de réglage, et étant aménagé le long de la face de contact (39) et (40) correspondante.
8 - Dispositif de maintien en position selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que chacune des crémaillères (7, 8) est constituée de dents (43,44 , 53,54) dissymétriques, dont un des flans (45,47 ; 55,57) est très peu incliné par rapport au plan perpendiculaire à la face de contact (39,40 ; 63,64), afin que l'angle soit inférieur à l'angle correspondant au coefficient de frottement des deux crémaillères (7) et (8) l'une par rapport à l'autre.
9 - Dispositif de maintien en position selon la revendication 8, caractérisé en ce que pour chacune des crémaillères (7) et (8), les deux chemins (41,42 51,52) ont des dents (43,44 ; 53,54) dont les angles des flans (45 à 48 ; 55 à 58) sont disposés de façon opposée, afin de pouvoir s'opposer à tout effort vertical dirigé vers le haut ou dirigé vers le bas.
10 - Dispositif de maintien en position selon la revendication 1, caractérisé en ce que la crémaillère mobile (7) et la crémaillère fixe (8) sont en acier fritté.
11 - Dispositif de maintien en position selon la revendication 1, caractérisé en ce que la crémaillère fixe (8) est en matière thermoplastique renforcée à la fibre de verre.
12 - Dispositif de maintien en position selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen élastique additionnel (10) est un ressort de compression en forme de coupelle (91).
13 - Dispositif de maintien en position selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen élastique additionnel (10) est un ressort de compression à spires cylindriques (93).
14 - Dispositif de maintien en position selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen élastique additionnel (10) est un ressort de compression à spires coniques (94).
15 - Dispositif de maintien en position selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen élastique additionnel (10) est un ressort de compression constitué d'une tôle souple (95), qui comporte deux portions recourbées souples (100) et (ion).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 19 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 20 |
|
| CD | Change of name or company name |
Owner name: ROBERT BOSCH AUTOMOTIVE STEERING VENDOME, FR Effective date: 20170727 |